Le groupe Vinci défend des objectifs de développement durable depuis 2015. Et il vient de faire un nouveau pas en avant en publiant un rapport sur l’avenir du réseau autoroutier français. Pour lutter contre le dérèglement climatique et réduire l’impact carbone, Vinci veut bâtir une autoroute bas carbone. L’enjeu est d’autant plus important que la France enregistre chaque année un important trafic autoroutier.
La nécessaire transition écologique des autoroutes françaises
Jeudi 25 novembre, Vinci Autoroutes a publié les résultats d’une étude réalisée par le cabinet de conseil Altermind. L’étude porte sur les moyens à mettre en œuvre pour assurer la transition énergétique du réseau autoroutier français. D’après les estimations conjointes du cabinet Altermind et de Vinci, décarboner les 12 000 km du réseau autoroutier français devrait coûter entre 60 et 70 milliards d’euros. L’investissement est considérable. Et Vinci précise d’ailleurs qu’il s’agit là du quart de la valeur du réseau autoroutier.
Le sujet d’une autoroute bas carbone n’a rien d’anecdotique, comme Pierre Coppey, le PDG de Vinci Autoroutes le rappelle. “La France est le pays le plus traversé du monde, c’est le fruit de sa géographie. C’est un de ses critères d’attractivité, cela sera aussi un des facteurs de la réindustrialisation. Il faut prendre le sujet à bras le corps pour atteindre les objectifs de la stratégie nationale bas carbone.”
Concrètement, le réseau autoroutier français représente à lui seul 7% du total des émissions de CO2 dans l’Hexagone. Il ne représente pourtant que 1% du réseau routier global du pays. Vinci est donc bien décidé à inverser la tendance en concrétisant une autoroute bas carbone.
Le chantier de Vinci pour une autoroute bas carbone
Alors à quoi ressemblera l’autoroute bas carbone dont rêve Vinci ? Le groupe a déjà lancé plusieurs pistes pour réduire l’empreinte carbone du réseau autoroutier. Parmi elles : le déploiement des bornes de recharge pour les véhicules électriques, mais aussi le développement des mobilités partagées, avec si besoin l’aménagement de voies spéciales réservées.
Le déploiement à grande échelle de la voiture électrique représente un défi pour le réseau autoroutier. Pour les accueillir, Vinci estime qu’il faut accélérer sur le déploiement de bornes de recharge sur les aires d’autoroute. En priorité, Vinci compte lancer “un plan d’équipement massif” pour les bornes de recharge ultra-rapides. Un projet qui requiert de réviser le réseau d’alimentation électrique des aires d’autoroute françaises. Vinci pourrait ainsi utiliser des toitures de bâtiments, parkings et autres surfaces inutilisées le long des voies pour installer des fermes solaires.
Vinci souhaite également mieux accueillir les poids lourds électriques, à hydrogène ou au biogaz. Et pour encourager cette mutation des usages, Vinci réfléchit à un principe de “couloirs de décarbonation”. L’idée est de substituer des poids lourds électriques branchés sur des caténaires aux poids lourds à moteur thermique.
Adopter la mobilité durable
Vinci entend bien aussi lutter contre “l’autosolisme”. Le groupe veut encourager le plus possible les usagers à voyager à plusieurs dans un véhicule. Pour encourager le covoiturage, le groupe compte augmenter le nombre d’aires disposant d’aménagements pour le covoiturage. Vinci envisage aussi de mettre en place des voies de circulation réservées à toutes les mobilités partagées. Elles pourraient accueillir les véhicules de covoiturage ainsi que les autocars. Si cet aménagement routier est encore inédit en France, il existe déjà dans d’autres pays, notamment dans l’agglomération de Madrid.
Rédigé par : La Rédaction
COMMENTAIRES
Il risque d’y avoir des gaspillages notamment dans les bornes de recharge car les véhicules électriques ont un potentiel important d’améliorations de leur efficacité globale et c’est plus efficace de s’y concentrer plutôt que de créer trop de réseaux coûteux de bornes de recharges avec plusieurs types de prises etc (secteur pas encore consolidé ou des groupes et pays cherchent à s’imposer “par ici la monnaie” !)
Exemple parmi bien d’autres d’une étude scientifique récente sur le couplage solaire + supercondensateurs hybrides aux véhicules
Les chercheurs ont développé un panneau en matériau composite qui peut générer de l’énergie électrique à partir de l’énergie solaire en tant que cellule photovoltaïque et stocker l’énergie en tant que supercondensateur structurel.
De manière générale ces technologies arrivent dans la décennie en cours avant 2030 (autour de 2024/2025)
L’étude propose les matériaux et le système de contrôle pour le développement des panneaux de carrosserie automobile qui sont capables de générer de l’énergie électrique à partir de l’énergie solaire et de stocker l’énergie non seulement en tant que condensateur structurel mais également en tant que panneau solaire.
Un prototype de supercondensateur solaire est développé en utilisant un polymère renforcé de fibre de carbone.
Les données expérimentales du supercondensateur solaire organique à l’échelle du laboratoire sont considérées comme des données de référence d’entrée pour concevoir le supercondensateur solaire HESS pour produire de l’électricité à partir de l’énergie solaire et fournir du stockage. Le supercondensateur solaire peut être considéré comme le panneau de toit (et autres parties du VE) du véhicule électrique et simulé à différentes irradiations solaires (200~1000W/m2) et différentes conditions de charge (200~500W) pour refléter les conditions pratiques.
Le système de supercondensateur solaire d’entrée peut fournir une puissance de 2,3 kWh (18,24 km d’autonomie supplémentaire toutes les heures). Par conséquent, le système peut fournir 4,56 % supplémentaires de la puissance et de l’autonomie des véhicules électriques conventionnels par heure.
(et bien plus sur des véhicules optimisés et pas les “tanks électriques” le plus souvent vendus actuellement !!)
Ce n’est pas beaucoup on fait beaucoup mieux mais là c’est une intégration couplée
Ces panneaux peuvent être intégrés dans la carrosserie de véhicules électriques avec des batteries rechargeables échangeuses d’ions et forment un système de stockage d’énergie hybride (HESS).
Les véhicules électriques peuvent devenir plus efficaces en incorporant plusieurs énergies renouvelables grâce à un système de stockage d’énergie hybride rentable. Parmi ceux-ci, les supercondensateurs présentent plusieurs avantages par rapport aux piles à combustible et aux batteries électrochimiques, tels qu’une densité de puissance plus élevée, des temps de charge plus courts, une durée de vie plus longue, un recyclage intégral plus facile etc
L’énergie solaire est l’énergie renouvelable réalisable la plus proche pour le secteur automobile. L’utilisation de cellules photovoltaïques sur le véhicule pour récolter l’énergie solaire n’est pas nouvelle, mais si le même équipement peut stocker cette énergie, il changera la donne dans le domaine des VE et notamment autres transports. Les supercondensateurs solaires (SSC) sont une classe de condensateurs qui captent et stockent l’énergie solaire.
Les matériaux carbonés sont les matériaux d’électrode les plus couramment utilisés dans les supercondensateurs. Parmi ceux-ci, la fibre de carbone (CF) s’avère être le meilleur candidat pour le condensateur électrique à double couche (EDLC). Le CF a une propriété de transport de charge supérieure en raison de son caractère unidimensionnel et de ses capacités d’adsorption élevées aux ions en raison de l’existence d’un grand nombre de pores à la surface de la fibre.
Une combinaison de CF, un polymère conducteur tel qu’une résine époxy (ER) et des oxydes métalliques tels que ZnO/CuO est une électrode appropriée pour les SSC hautes performances.
La présence de CuO augmente le transfert d’électrons le long des surfaces des nanostructures de ZnO, en raison de leur grande surface et de leur activité catalytique élevée, et améliore également le processus de réaction. Ainsi, la synthèse des deux matériaux d’électrode composites à base de ZnO/CuO conduit à un temps de charge plus rapide.
Le polymère conducteur ER rend les nanostructures de ZnO/CuO compactes, stockant ainsi la charge plus longtemps sans se décharger trop vite comme un condensateur conventionnel. En raison de la présence du polymère conducteur, le panneau peut également exploiter l’énergie solaire et la convertir en électricité.
L’équipe a découvert que la conductivité des échantillons SSC s’améliore avec une augmentation de la teneur en ZnO/CuO.
L’efficacité de la SSC organique est améliorée en augmentant l’effet de la génération d’excitons dans les points quantiques, la bande interdite énergétique, la production d’effets optiques spécifiques et l’amélioration du transport et de la collecte des électrons.
Différentes mesures de performance de l’échantillon optimisé révèlent une efficacité de conversion énergétique de 17,78 %, une tension en circuit ouvert de 0,79 mV, une densité de courant de 222,22 A/m2, une capacité de 11,17 F/cm2, une densité énergétique de 120 Wh/kg et une densité de puissance de 29 kW/kg (on fait mieux hors intégration comme ici)
Le SSC présenté ici a le potentiel de réduire la taille de la batterie des véhicules électriques (Tesla modèle 3) de 10 % et le poids de 7,5 % pour la même puissance de sortie
https://iopscience.iop.org/article/10.1088/2053-1591/ac3ce9
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